浅析GPS RTK在图根控制测量中的应用

蒋斌

【摘 要】RTK技术发展日益成熟，已经在测量工程的很多方面得以应用。本文主要介绍了RTK技术的基本原理及图根控制测量的布设方法，并简要分析了RTK在图根控制测量中的作用、精度和局限性。

【关键词】GPS RTK；图根控制测量；精度；局限性

0.引言

RTK（Real - time kinematic）实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。

本文结合GPS RTK测量定位技术在图根控制测量中的实际应用，对有关精度问题和局限性问题进行了分析和研究。

1.RTK技术的基本原理。

建立无线数据通讯是实时动态测量的保证，RTK技术的原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点， 安置一台接收机作为参考站对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。

2.图根控制测量的目的

图根控制测量的目的是地形图测量。它是控制测量的一类，只是精度比较低一点，点位的布置要满足碎部测量的要求。在碎部测量时，当控制点不能满足测图要求时需要增加图根控制点。图根控制布设，是在各等级控制下进行加密，一般不超过两次附和。在较小的独立测区测图时，图根控制可作为首级控制。

3.控制点的布设方式

图根控制点的个数根据测区地形和测图比例尺确定。利用全站仪采集碎步点，一般在500m以内能测到碎部点为原则，如平坦而开阔地区一般图根控制点的密度为：当测图比例尺为1：2000时，图根点数目不少于16个/Km²；当测图比例尺为1：1000时，图根点数目不少于16个/ Km²；对于1：500比例尺测图不少于64个/ Km²。

本次实际工程中依据用全站仪测绘地形图和测量界址点对图根点位的要求，并顾及GPS观测接收卫星信号的无遮挡要求以及全站仪作业的安全要求，选定图根点位置。图根点的布置以点组的形式出现，每组有两个或三个两两互相通视的图根点组成，以便于安置全站仪测量时的定向和测站检查，点间距离随点位而定，一般不超过100m。

4.精度分析

利用本次实际工程中的方法，由于RTK测量不存在误差积累问题，从大量的实测数据分析其测点精度基本可满足图根控制和碎部测量的要求，但要满足一级导线的精度要求还应采取相应的措施，且高程精度不是太稳定，有时会发现一些明显的测点高程偏差。而全站仪施测过程中则不会产生这样的情况。经用全站仪对RTK所测的部分碎部点进行检核，它们的坐标和高程之差均在2-3cm，基本没有超过5cm，可见用RTK所测结果是可信的，但在使用RTK测量过程中应与周围的所测相邻点注意校核。

5.RTK技术在控制测量上的局限性

通过本次工程和测区的实际情况，总结出：

⑴ 基准站的位置选择十分重要，不仅影响观测精度，还关系搞基准站于流动站的数据通讯，贴别是用手机信号通讯时。应在开阔无遮挡的高处设置基准站。

⑵ 差分定位的精度会随流动站至基准站距离的增加而降低，因此用于求解转换参数的已知点应分布均匀，覆盖整个测区，这对高程测量尤为重要。

⑶ 用GPS RTK做图根控制测量时，最好用对点器。若用对中杆，除要仔细检查校正对中杆上的水准器外，还须有三角支架支撑，手扶持对中杆进行对中很难达到精度要求。

⑷ 利用GPS RTK进行控制测量所作的图根控制点，两点间最好通视（形成可以通视的点组），以方便全站仪及其他仪器的联测。一般情况下，每个控制点最好在不同时间段观测两次取其平均值作为结果，两次观测值的较差不宜超过3cm。

⑸ 在有遮挡地区作业时，不可勉强作业。由于GPS信号不好，观测结果很不可靠，要十分注意检核，或者配合全站仪进行测量。

6.结束语

为满足城市建成区喝规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁特点，城市I、II、III级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视精度高，但数据采集时间长，还需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。相比之下，应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。

参考文献：

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